PENGARUH KONSENTRASIINHIBITOR EKSTRAK METANOLDAUN LAMTORO (Leucaena Leucocephala L) TERHADAP LAJUKOROSI
BAJA KARBON SCHEDULE 40 GRADE BDAN JUMLAH FeDAN C YANG TERKOROSI DALAM
NATRIUM KLORIDA 3 %
SKRIPSI
UCI KARLINA 110802057
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH KONSENTRASI INHIBITOR EKSTRAK METANOL DAUN LAMTORO (Leucaena Leucocephala L) TERHADAP LAJU KOROSI
BAJA KARBON SCHEDULE 40 GRADE B SERTA JUMLAH Fe DAN C YANG TERKOROSI DALAM
NATRIUM KLORIDA 3 %
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelarSarjana Sains
UCI KARLINA 110802057
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul :
Kategori : Skripsi Nama : Uci Karlina Nomor Induk Mahasiswa : 110802057
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia
Fakultas :
Disetujui di
Medan, Mei 2015
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Saharman Gea,Ph.D Dr. Darwin Yunus Nasution,MS NIP: 196811101999031001 NIP: 195508101981031001
Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan,MS NIP: 195408301985032001
Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Ekstrak Metanol Daun Lamtoro (Leucaena Leucocephala L) Terhadap Laju Korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B Serta Jumlah Fe Dan C Yang Terkorosi Dalam Natrium Klorida 3 %
PERNYATAAN
PENGARUH KONSENTRASI INHIBITOR EKSTRAK METANOL DAUN LAMTORO (Leucaena Leucocephala L) TERHADAP LAJU KOROSI
BAJA KARBON SCHEDULE 40 GRADE B SERTA JUMLAH Fe DAN C YANG TERKOROSI DALAM
NATRIUM KLORIDA 3 %
SKRIPSI
Saya mengakui skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2015
PENGHARGAAN
Bismillahirrohaminrrohim
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur Penulis panjatkan atas kehadirat Allah swt yang telah memberikan Penulis kemudahan dan jalan hingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Sholawat dan salam Penulis hadiahkan kepada Nabi Muhammad saw yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat bagi seluruh umatnya.
Ucapan terimakasih yang setulusnya Penulis berikan kepada kedua orangtua Penulis (Ayahanda Iskandar dan Ibunda Khainar) yang telah membesarkan dan memberikan dukungan baik moril dan materil serta kasih sayangnya yang tiada tara hingga Penulis berhasil sampai di titik ini. Untuk keluarga Penulis Abangda Agus Aryanto, Kakanda Yuli Aryanti dan keluarga, Kakanda Rian Yulita dan keluarga, serta seluruh keluarga besar yang tidak bisa Penulis sebutkan satu persatu, terimakasih atas segala dukungan serta doa hingga Penulis bisa menyelesaikan skripsi Penulis ini.
Terimakasih Penulis ucapkan sebesar-besarnya kepada Dosen Pembimbing I yaitu Bapak Dr. Darwin Yunus Nst, M.S dan Dosen Pembimbing II yaitu Bapak Saharman Gea, Ph.D atas segala bimbingan, ilmu dan waktu yang telah diberikan kepada Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terimakasih kepada Ketua Departemen Kimia FMIPA USU Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc yang telah memberikan kemudahan terhadap apa yang Penulis perlukan selama ini, serta seluruh staf pegawai Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membantu segala keperluan Penulis selama ini.
Kepada teman-teman seperjuangan Kimia 2011 yang sangat membantu dalam proses perkuliahan hingga skripsi Penulis, kakak dan abang Kimia 2008 – 2010, adik-adik Kimia 2012-2014, keluarga besar Laboratorium Kimia Fisika dan Kimia Polimer (Bang Enka, Kak Rudnin, Kak Rina, Kak Wimpy, Bang Firman, Kak Deasy, Kak Mira, Bang Aidil, Bang Supran, Kak Neni, Kak Iis, Kak Diana, Kak Gita, Kak Leni, Choliq, Habibi, Sucil, Uli, Anes, Yuli, Vivin, Arbaiyah, Yudis, Nina), Yuni, Nana, Dini yang selalu menemani Penulis dalam setiap proses perkuliahan hingga skripsi ini, serta terkhusus kepada Alex Sutoyo yang telah sangat membantu memberikan dukungan dan bantuan kepada Penulis, Penulis ucapkan terimakasih.
PENGARUH KONSENTRASI INHIBITOR EKSTRAK METANOL DAUN LAMTORO (Leucaena Leucocephala L) TERHADAP LAJU KOROSI
BAJA KARBON SCHEDULE 40 GRADE B SERTA JUMLAH Fe DAN C YANG TERKOROSI DALAM
NATRIUM KLORIDA 3 %
ABSTRAK
Penentuan pengaruh konsentrasi inhibitor ekstrak metanol daun lamtoro (Leucaena Leucocephala L) terhadap laju korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B serta jumlah Fe dan C yang terkorosi dalam natrium klorida (NaCl) 3 % telah dilakukan. Daun lamtoro yang telah dikeringanginkan dihaluskan hingga berukuran 80 mesh. 250 gram serbuk daun lamtoro diekstraksi maserasi dengan pelarut metanol sebanyak 1 liter hingga 5 kali pengulangan. Ekstrak daun lamtoro dipekatkan dan diuapkan hingga menjadi pasta. Inhibitor dibuat dalam konsentrasi 200; 400; 600; dan 800 ppm. Sampel Baja Karbon Schedule 40 Grade B direndam dalam larutan NaCl 3 %, larutan inhibitor selama 24 jam lalu NaCl 3 % selama 7 hari, campuran NaCl 3 % dan larutan inhibitor selama 7 hari dengan variasi konsentrasi inhibitor 200; 400; 600; dan 800 ppm. Hasilnya memperlihatkan bahwa laju korosi terendah diperoleh pada perendaman baja didalam inhibitor dengan konsentrasi 600 ppm selama 24 jam lalu NaCl 3 % selama 7 hari yaitu sebesar 149,4648 mpy dengan efisiensi inhibisi maksimum yaitu 68,55 %. Jumlah Fe terendah diperoleh sebesar 135 ppm pada perendaman baja dalam campuran NaCl 3 % dan inhibitor dengan konsentrasi 800 ppm yang diuji dengan alat Spektrofotometer Serapan Atom, sedangkan jumlah C terendah diperoleh sebesar 0,1 % pada perendaman baja dalam inhibitor dengan konsentrasi 600 ppm selama 24 jam lalu NaCl 3 % selama 7 hari yang diuji dengan Metode Gravimetri. Hasil morfologi permukaan masing – masing baja sebelum dan sesudah terkorosi juga memperlihatkan hasil yang sangat signifikan, dimana dapat dilihat bahwa Baja Karbon Schedule 40 Grade B sangat mudah terkorosi dalam media NaCl 3 % yang sifatnya mirip dengan air laut.
THE EFFECT OF THE CONCENTRATION OF METHANOL EXTRACT OF LEAVES OF LAMTORO INHIBITOR (Leucaena Leucocephala L)
AGAINSTCORROSION RATE CARBON STEEL SCHEDULE 40 GRADE B AND NUMBER OF Fe AND C IN
SODIUM CHLORIDE 3%
ABSTRACT
Determination of the effect of the concentration of the methanol extract of leaves lamtoro inhibitor (Leucaena leucocephala L) against corrosion rate Carbon Steel Schedule 40 Grade B as well as the number of corroded Fe and C in sodium chloride (NaCl) 3% has been done. Lamtoro leaves that have dried crushed to 80 mesh size. 250 grams of powder lamtoro leaf maceration extracted with methanol as much as 1 liter to 5 repetitions. Lamtoro leaf extract was concentrated and evaporated until being the pasta. Inhibitor made in concentrations of 200; 400; 600; and 800 ppm. Samples Carbon Steel Schedule 40 Grade B soaked in a solution of 3% NaCl, the inhibitor solution for 24 hours and then 3% NaCl for 7 days, 3 % NaCl and inhibitor solution mixture for 7 days with a variation of the concentration of inhibitor 200; 400; 600; and 800 ppm. The results showed that the lowest corrosion rate obtained on the steel immersion in inhibitor with a concentration of 600 ppm for 24 hours and then 3% NaCl for 7 days is equal to 149,4648 mpy with maximum inhibition efficiency is 68,55%. Lowest numbers of Fe content obtained at 135 ppm in the steel immersion in a mixture of inhibitors with a concentration of 800 ppm and 3 % NaCl were tested by means of Atomic Absorption Spectrophotometer, while the lowest numbers of C is equal to 0.1 % on steel immersion in inhibitor with a concentration of 800 ppm for 24 hours and then NaCl 3% for 7 days tested by Methods Gravimetry. Results of surface morphology of each - before and after the corroded steel also showed highly significant results, which can be seen that Carbon Steel Schedule 40 Grade B very easily corroded in a 3% NaCl media that are similar to sea water.
DAFTAR ISI
Halaman Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak iv
Abstract v
Daftar Isi vi
Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xi
BAB 1 Pendahuluan 1
1.1. Latar Belakang 4
1.2. Perumusan Masalah 5
1.3. Pembatasan Masalah 5
1.4. Tujuan Penelitian 5
1.5. Manfaat Penelitian 6
1.6. Metodologi Penelitian 6
1.7. Lokasi Penelitian 7
BAB 2 Tinjauan Pustaka 8
2.1. Karat dan Akibatnya 8
2.2. Teori Korosi 9
2.2.1. Teori Korosi 9
2.2.2. Pengertian Korosi 10
2.3. Jenis – Jenis Korosi 12
2.4. Prinsip Dasar Pengendalian Korosi 15 2.4.1. Pengendalian Korosi Melalui Perancangan 15 2.4.2. Pengendalian Korosi Melaluui Pengubahan
Lingkungan
16
2.4.3. Pengendalian Korosi Dengan Lapisan Pelindung
20
2.4.4. Pengendalian Korosi Dengan Pemilihan Bahan 20 2.4.5. Proteksi Katodik Dan Anodik 21
2.5. Baja Karbon 21
2.6. Natrium Klorida 22
2.7. Lamtoro 23
2.8. Metode Pengukuran Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor
25
2.8.1. Pengukuran Laju Korosi Dengan Metode Weight Loss Coupons
25
BAB 3 Metode Penelitian
3.1. Alat 27
3.2. Bahan 28
3.3. Prosedur Penelitian 28
3.3.1. Persiapan Daun Lamtoro 28
3.3.2. Persiapan Sampel Baja 28
3.3.3. Ekstraksi Daun Lamtoro 28
3.3.4. Analisa Rendemen Ekstrask 29 3.3.5. Pembuatan Media Korosi Nacl 3 % 29 3.3.6. Pembuatan Larutan Inhibitor 29 3.3.7. Pengujian Perendaman Dengan Menggunakan
Ekstrak Metanol Daun Lamtoro
30
3.3.8. Penentuan Jumlah Fe (besi) dan C (karbon) Yang Terkorosi Dalam NaCl 3 %
30
3.3.8.1. Penentuan Logam Besi 30
3.3.8.2. Penentuan Karbon 30
3.3.9. Analisa Morfologi Logam Baja Dengan Mikroskop Stereo
30
3.3.10. Pengolahan Data 31
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Persiapan Ekstrak Metanol Daun Lamtoro 32 3.4.2. Penguapan Pelarut Dari Hasil Ekstraksi 33 3.4.3. Perendaman Baja Karbon Schedule 40 Grade B
Dalam Larutan NaCl 3 % Selama 7 Hari (168 jam)
34
3.4.3. Perendaman Baja Karbon Schedule40 Grade B Dalam Larutan Inhibitor Selama 24 Jam Lalu NaCl 3 % Selama 7 Hari (168 Jam)
34
3.4.4. Perendaman Baja Karbon Schedule40 Grade B Dalam Campuran Larutan Inhibitor Dan NaCl 3 % Selama 7 Hari (168 Jam)
35
BAB 4 Hasil Dan Pembahasan
4.1. Hasil Penelitian 36
4.1.1. Kadar Nitrogen Bebas Di Dalam Pasta Ekstrak Metanol Daun Lamtoro
36
4.1.2. Analisis Rendemem Pasta Ekstrak Metanol Daun Lamtoro
36
4.1.3. Laju Korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B 37 4.1.4. Efisiensi Inhibisi Dari Pasta Ekstrak Metanol Daun
Lamtoro Terhadap Laju Korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B
38
4.1.5. Jumlah Fe (Besi) Dan C (Karbon) Dalam Larutan Bekas Perendaman Baja Karbon Schedule 40 Grade B Selama 7 Hari
39
4.2.1. Foto Morfologi Permukaan Baja Karbon Schedule 40 Grade B
47
4.2.1.1. Foto Morfologi Permukaan Baja Karbon Schedule 40 Grade B Sebelum Perendaman
48
4.2.1.2. Foto Morfologi Permukaan Baja Karbon Schedule 40 Grade B Dalam Larutan NaCl 3 %
48
4.2.1.3. Foto Morfologi Permukaan Baja Karbon Schedule 40 Grade B Dalam Larutan Inhibitor Selama 24 Jam Lalu Nacl 3 % Selama 7 Hari (168 Jam)
49
4.2.1.4. Foto Morfologi Permukaan Baja Karbon Schedule 40 Grade B Dalam Campuran Nacl 3 % Dan Inhibitor Selama 7 Hari (168 Jam)
51
BAB 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1. Kesimpulan 52
5.2. Saran 52
Daftar Pustaka 53
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Judul Halaman
2.1 Kandungan Daun Lamtoro (Leucaena Leucocephala L) 25 4.1 Laju Korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B 38 4.2 Efisiensi Ekstrak Methanol Daun Lamtoro Terhadap
Sampel Baja Karbon ScheduleGrade B
39
4.3 Konsentrasi Logam Fe (Besi) Dan C (Karbon) Di Dalam Larutan Bekas Perendaman Baja Karbon ScheduleGrade B Selama 7 Hari
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
Judul Halaman
2.1 Pembentukan Karat 11
2.2 Korosi Merata 12
2.3 Korosi Celah 13
2.4 Korosi Batas Butir 14
2.5 Selective Leaching Corrosion 14
2.6 Korosi Tegangan 15
2.7 Mekanisme Inhibisi Ekstrak Bahan Alam 19 2.8 Lamtoro (Leucaena Leucocephala L) 24 4.1 Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap
Efisiensi Inhibitor
41
4.2 Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap Laju Korosi Baja Karbon
43
4.3 Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap Kadar Fe Yang Terlarut Di Dalam Larutan NaCl 3 %
45
4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap Kadar C Yang Terlarut Di Dalam Larutan NaCl 3 %
45
4.5 Permukaan Baja Awal Sebelum Perendaman 47 4.6 Permukaan Baja Dalam Media Nacl 3 % Tanpa Inhibitor 48 4.7 (a) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Setelah
Sebelumnya
Direndam Dalam Larutan Inhibitor Selama 24 Jam Dengan Konsentrasi 200 ppm
49
4.7 (b) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Setelah Sebelumnya
Direndam Dalam Larutan Inhibitor Selama 24 Jam Dengan Konsentrasi 400 ppm
49
4.7.(c) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Setelah Sebelumnya Direndam Dalam Larutan Inhibitor Selama 24 Jam Dengan Konsentrasi 600 ppm
49
4.7 (d) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Setelah Sebelumnya Direndam Dalam Larutan Inhibitor Selama 24 Jam Dengan Konsentrasi 800 ppm
49
4.8 (a) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Dan Larutan Inhibitor Dengan Konsentrasi 200 ppm
51
4.8 (b) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Dan Larutan Inhibitor Dengan Konsentrasi 400 ppm
51
4.8 (c) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Dan Larutan Inhibitor Dengan Konsentrasi 600 ppm
51
4.8 (d) Permukaan Baja Pada Media Nacl 3 % Dan Larutan InhibitorDengan Konsentrasi 800 ppm
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
Judul Halaman
1 Tabel Data Perubahan Massa Baja Karbon Schedule 40 Grade B Sebelum Dan Sesudah Terkorosi
57
2 Tabel Data Perhitungan Densitas Baja Karbon Schedule 40 Grade B
57
3 Tabel Data Perhitungan Luas Baja Karbon Schedule 40 Grade B
59
4 Data Hasil Pengukuran Kadar Fe (Besi) Dalam Larutan Bekas Perendaman Baja Dengan Menggunakan SSA
59
5 Tabel Data Perhitungan Kadar C (Karbon) Dalam Laturan Bekas Perendaman Baja Karbon Schedule 40 Grade B Dengan Metode Gravimetri
